LTE关键知识点总结.docx

1、LTE 关键知识点总结关键知识点总结 1、LTE相关信道映射 信道类型 信道名称 TD-S 类似信道 功能简介 控制信道 PBCH(物理广播信道）PCCPCH MIB PDCCH（下行物理控制信道)HS-SCCH 传输上下行数据调度信令 上行功控命令 寻呼消息调度授权信令 RACH 响应调度授权信令 PHICH(HARQ 指示信道）ADPCH 传输控制信息 HI（ACK/NACK)PCFICH（控制格式指示信道）N/A 指示 PDCCH 长度的信息 PRACH（随机接入信道）PRACH 用户接入请求信息 PUCCH（上行物理控制信道）HS-SICH 传输上行用户的控制信息，包括 CQI,ACK

2、/NAK 反馈，调度请求等。闭环功控参数 TCP 业务信道 PDSCH（下行物理共享信道）PDSCH 下行用户数据、RRC 信令、SIB、寻呼消息 PUSCH（上行物理共享信道）PUSCH 上行用户数据、用户控制信息反馈，包括 CQI,PMI,RI 逻辑信道:广播,寻呼,多播,控制,业务(即控制和业务两大类)传输信道:广播,寻呼,多播,共享 特殊子帧包含三个部分：DwPTS(downlink pilot time slot),GP(guard period),UpPTS(uplink pilot time slot)。DwPTS传输的是下行的参考信号，也可以传输一些控制信息。UpPTS 上可以

3、传输一些短的 RACH 和 SRS 的信息。GP 是上下行之间的保护时间。调制方式:PCFICH QPSK PHICH BPSK PBCH QPSK PDCCH QPSK PDSCH QPSK,16QAM,64QAM PUCCH BPSK,QPSK PUSCH QPSK,16QAM,64QAM PRACH 不用星座图,用 ZC 序列.2、LTE小区搜索流程：PSS-SSS-RS-BCH.PCI=PSS+3*SSS 3、传输模式 Mode 传输模式 技术描述 应用场景 1 单天线传输 信息通过单天线进行发送 无法布放双通道室分系统的室内站 2 发射分集 同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性

4、相互独立的信道进行发送 信道质量不好时，如小区边缘 3 开环空间复用 终端不反馈信道信息，发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号 信道质量高且空间独立性强时 4 闭环空间复用 需要终端反馈信道信息，发射端采用该信息进行信号预处理以产生空间独立性 信道质量高且空间独立性强时。终端静止时性能好 5 多用户MIMO 基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户，接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。6 单层闭环 终端反馈 RI=1 时，发射端采用单层预编码，使其适应当前的信道 空间复用 7 单流 发射端利用上行信号来估计下行信道的特征，在下行信号发送时，每根天线上乘以相应的特征权值，使其

5、天线阵发射信号具有波束赋形效果 信道质量不好时，如小区边缘 Beamforming 8 双流 结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率 信道质量较高且具有一定空间独立性时（信道质量介于单流beamforming与空间复用之间）R9版本中 Beamforming 传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式 eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过 RRC 信令通知终端 模式 3到模式 8 中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB 可以快速切换到模式内发射分集模式 1.TM1，单天线端口传输：主要应用于单天线

6、传输的场合。2.TM2，发送分集模式：适合于小区边缘信道情况比较复杂，干扰较大的情况，有时候也用于高速的情况，分集能够提供分集增益。3.TM3，开环空间分集：合适于终端（UE）高速移动的情况。4.TM4，闭环空间分集：适合于信道条件较好的场合，用于提供高的数据率传输。5.TM5，MU-MIMO 传输模式：主要用来提高小区的容量。6.TM6，Rank1 的传输：主要适合于小区边缘的情况。7.TM7，Port5 的单流 Beamforming模式：主要也是小区边缘，能够有效对抗干扰。8.TM8，双流 Beamforming模式：可以用于小区边缘也可以应用于其他场景。9.TM9，传输模式 9是 LT

7、E-A中新增加的一种模式，可以支持最大到 8层的传输，主要为了提升数据传输速率。4、参考信号 5、各层开销与速率 从协议栈的不同层上进行定义，相应就体现了不同层的吞吐率，从高层到底层主要的有：应用层速率、IP 层速率、PDCP 层速率、RLC 层速率、MAC 层速率、物理层速率。高层速率和底层速率之间，主要差别在于头开销、以及重传的差异，比如说TCP 层的重传数据不会体现在应用层吞吐率上，但是会体现在底层的如物理层吞吐率上。用户面的协议栈参考下图：图表 11 上行用户面协议栈 上层的数据到了底层之后，都会进行一层封装，从而增加了头开销，而在本层增加的头开销到了更底层的时候就又体现为数据量，应该

8、计算入该层的吞吐量中，其各层吞吐率中包含的开销可以参考下图：6、LTE网络架构与承载概念 承载 在网络结构中，存在各类承载，具体划分如下：UE eNodeB S-GW P-GW RB（无线承载）：UE 到 eNodeB之间的承载；E-RAB承载：UE到 S-GW 之间的承载；S5/S8 承载：S-GW 到 P-GW 之间的承载；S1承载：eNodeB到 S-GW 之间的承载；EPS 承载：UE到之间 P-GW 的承载。在承载建立和释放过程中，当用户开机时，即建立 EPS 承载，如果用户不做业务，空口 RB会被释放，但 S5/S8 承载保留，IP 同样保留，这也就是 LTE 的“永远在线”。上图

9、右下角的 Operators IP Services，将在 VOIP 中使用。DRB“数据无线承载”DRB是用于传输用户数据的无线承载，DRB只有一种，协议规定每个UE可以最多有 8个 DRB用来传输不同的业务。SRB“信令无线承载”（SRB）定义为仅仅用于 RRC 和 NAS 消息传输的无线承载（RB）。更具体地讲，定义如下三种 SRB：SRB0 用于 RRC 消息，使用 CCCH逻辑信道；message3、4 均使用 SRB0。SRB1 用于 RRC 消息（可能包括含有 NAS 消息），SRB1 先于 SRB2 的建立，所有使用 DCCH逻辑信道；message5 使用 SRB1。SRB2

10、 用于 NAS 消息，使用 DCCH逻辑信道。SRB2 要后于 SRB1 建立，并且总是由E-UTRAN在安全激活后进行配置。7、调度概念 8、LTE网络架构和接口 9、PUCCH/PDCCH 格式 DCI格式 用途 通过 DCI格式传输的信息 DCI 0 用于 PUSCH 调度 格式 0和格式 1A 区分的标志(1bit)跳频标志位(1bit)资源块分配和跳频资源分配 调制编码方案和冗余版本(5bit)新数据指示(1bit)被调度的 PUSCH 的传输功率控制命令(2bit)上行索引号(2bit)下行索引号(2bit)CQI请求(1bit)DCI 1 调度 PDSCH 单码字 资源分配类型

11、0 或者 1(1bit)资源块分配 调制编码方案(5bit)HARQ进程数（4bit）新数据指示(1bit)冗余版本(2bit)PUCCH传输功率控制命令(2bit)下行分配索引(2bit)DCI 1A 压缩调度 of|(PDSCH单码字&PDCCH 命令发起的随机接入进程)集中式和分布式 VRB 分配标志(1bit)资源块分配 调制编码方案(5bit)HARQ进程数（4bit）新数据指示(1bit)冗余版本(2bit)PUCCH传输功率控制命令(2bit)下行分配索引(2bit)格式 0和格式 1A 区分标志(1bit)集中式和分布式 VRB 分配标志(1bit)资源块分配 随机接入导频序列

12、号(6bit)PRACH 掩码号(4bit)用于单 PDSCH 码字的压缩调度的其余比特全部设置成 0 DCI 1B 带有预编码信息的 PDSCH单码字压缩调度 集中式和分布式 VRB 分配标志(1bit)资源块分配 调制编码方案(5bit)HARQ进程数（4bit）新数据指示(1bit)冗余版本(2bit)PUCCH传输功率控制命令(2bit)下行分配索引(2bit)用于预编码的 TPMI信息 TPMI信息 用于预编码的 PMI确认 DCI 1C PDSCH 单码字的高压缩调度 间距值(1bit)资源块分配 传输块尺寸索引(5bit)DCI 1D 压缩调度 of(带有预编码和功率偏移信息的

13、PDSCH 单码字)集中式/分布式 VRB分配标志位(1bit)资源块分配 调制编码方案(5bit)HARQ进程数（4bit）新数据指示(1bit)冗余版本(2bit)PUCCH传输功率控制命令(2bit)下行分配索引(2bit)用于预编码的 TPMI信息 TPMI信息 下行功率偏移(1bit)DCI 2 调度 PDSCH 双码字 资源分配头（资源分配类型0/资源分配类型 1）（1bit）资源块分配 用于 PUCCH的功控命令(2bit)下行分配索引(2bit)HARQ进程数（4bit）传输块到码块映射标志位（1bit）TB1&TB2:调制编码方案(5bit)新数据指示(1bit)冗余版本(2

14、bit)预编码信息 DCI 2A 带有预编码的 PDSCH双码字 资源分配头（资源分配类型0/资源分配类型 1）（1bit）资源块分配 用于 PUCCH的 TPC 命令(2bit)下行分配索引(2bit)；HARQ进程数（4bit）传输块到码块映射标志位（1bit）TB1&TB2:调制编码方案(5bit)新数据指示(1bit)冗余版本(2bit)预编码信息 DCI 2B 带扰码的 PDSCH 双码字 资源分配头（资源分配类型0/资源分配类型 1）（1bit）资源块分配 下行分配索引(2bit)HARQ进程数（4bit）扰码标识(1bit)TB1&TB2:调制编码方案(5bit)新数据指示(1b

15、it)冗余版本(2bit)DCI 3 PUCCH 和 PUSCH 的 TPC 命令传输 TPC 命令 1，TPC 命令 2(2bit)DCI 3A PUCCH 和 PUSCH 的 TPC 命令传输 TPC 命令 1，TPC 命令 2(1bit)10、MCS 11、QoS 相关参数等，EPS 的 QoS 参数 12、TTI 绑定 TTI Bundling（时隙绑定）技术是将一个数据包在连续多个 TTI资源上重复进行传输，接收端将多个 TTI 资源上的数据合并达到提高传输质量的目的。LTE中物理层调度的基本单位是 1ms，这样小的时间间隔可以使得 LTE中应用的时间延迟较小。然而在某些小区边缘，覆

16、盖受限的情况下，UE由于受到其本身发射功率的限制，在 1ms 的时间间隔内，可能无法满足数据发送的误块率（BLER）要求。因此，LTE中提出了 TTI Bundling的概念，对于上行的连续 TTI进行绑定，分配给同一UE，这样可以提高数据解码成功的概率，提高 LTE的上行覆盖范围，代价是增加了一些时间延迟。eNodeB 只有在收到所有绑定的上行帧以后，才反馈 HARQ 的ACK/NACK。几个重要结论：1.3GPP R8 版本中定义 TTI Bundling用于 VoIP 业务，最大连续使用的 TTI资源数为 4，往返时间 RTT为 16ms，调制格式为 QPSK，最大分配 RB资源数为 3

17、。2.TTI Bundling既可以应用到 FDD，也可以应用到 TDD模式。3.利用 4TTIbundling进行 LTE上行覆盖增强，能够大概提高上行用户 12dB的SINR。A：在连续的 4个上行子帧发射同一传输块 B：且只在第一个 TTI对应发射时刻有 PDCCH C：只在最后一个 TTI（即，第 4 个 TTI）对应的发射时刻有 PHICH D：重传也是针对 4个连续上行 TTI发射 13、ICIC 概念 ICIC：Inter Cell Interference Coordination，小区间干扰协调技术。主要原理 ICIC 干扰协调技术是通过在小区间合理分配资源，尽量使相邻小区使

18、用的频率资源正交，从而使达到协调小区间干扰的目的，改善小区覆盖和边缘小区速率，提升小区频谱效率。ICIC 技术按照协调方式分为两类：部分频率复用（FFR：Fractional Frequency Reuse）FFR 把频谱分成两个部分，基站根据分配的频段结合调度算法动态调度中心用户和边缘用户的使用频段：某些子频带上的频率复用因子为 1（同频复用），而在另外一些子频带上的频率复用因子大于 1（比如复用因子为 3）。从功率分配的角度看，有一个子频带被所有小区等功率使用（即，频率重用因子为 1），而其余子频带的功率分配在相邻小区间协调，从而在每个小区创造一个小区间干扰较低的子频带，成为小区边缘频带。

19、软频率复用（SFR：Soft Frequency Reuse）软频率复用对某些子频带上的功率只是部分减少，而不是完全限制使用。在 SFR方案里，一个频率不再是被定义为用或者不用，而是用功率门限规定了其在多大程度上被使用，复用因子可以在 13之间平滑过渡，这就是其得名的由来。SFR 的主要特点是：1.对于每个小区，一部分作为主载波，其他作为副载波，主载波的功率门限高于副载波；2.相邻小区的主载波不重叠；3.主载波可用于整个小区，副载波只用于小区内部。应用 FFR 和 SFR 在系统低负载时，增益非常有限；在系统中高负荷时对边缘频谱利用率有明显增益；SFR 相对于 FFR 来说以更低的整体频谱利用

20、率的损失，获得和 FFR 相近的边缘频谱利用率的增益；采用 FFR 和 SFR 后，上行和下行的 SINR 都有所改善。其中 FFR 改善比 SFR 改善的更明显；一般来说，当 LTE 形成连片覆盖，且系统负荷相对较高时，可开通 ICIC 功能降低系统干扰。14、SRS SRS 是探测参考信号的缩写，所谓参考信号，那么是为谁提供参考参考的指标是什么答案是为 eNodeB 的调度提供参考，参考的内容是为上行信道质量做参考。那么为什么需要 SRS呢众所周知，在 LTE 网络中，eNodeB通常是分配系统带宽的一部分区域给特定的 UE，也就是在一个特定时间、给 UE分配特定的频率区域资源，此时若 e

21、NodeB知道哪一部分特定频率区域质量较好，优先分配给 UE将使 UE的业务质量更有保障；当然，若 eNodeB每次都把整个系统带宽分配给 UE，那么 SRS 的参考意义就不重要了，所以 SRS 是一个可选的参考信号，只是为 eNodeB的调度资源提供参考。SRS 是上行的参考信号，由 UE上报给 eNodeB,为什么上行已经有 DM-RS（解调参考信号）参考信号，还需要 SRS 呢那是因为 DM-RS 与上行信道 PUSCH 或PUCCH占用同一个资源区，可为 eNodeB提供信道估计与相干解调；而 SRS 是位于一个子帧的最后一个 SC-FDMA符号，周期性的发送，与上行数据传输无关，因其

22、是周期上报，除了为上行资源调度提供参考外，eNodeB还可以检测 UE的时间对齐状态。有点类似于 CQI，用于下行资源调度。如下图。SRS 的发送周期是 2ms320ms，具体周期要根据高层的参数（SIB2RRC CONNECTION SETUPRRC CONNECTION RECONFIGURATION)配置而定，当然，也可以设置不发送 SRS.具体参数可以参考协议。SRS 配置参数包括两个部分，公共配置 SRS 和专用配置 SRS，公共配置部分又叫做小区专属 SRS（Cell specific SRS),在系统消息 2中下发；专用配置 SRS 又叫 UE专属 SRS（UE specific

23、 SRS)，在 RRC 连接中配置完成。如下图,在公共配置中包含 Csrs 带宽配置、子帧配置、simultaneous-AN-and-SRS（该值设置为 TRUE，将采用短 PUCCH格式）等；在专用配置中包含 Bsrs配置、Bhop 配置、n_SRS 等，这些配置参数的设置决定了 SRS 上报的带宽，带宽分段等。15、ARQ，HARQ 1、混合自动重传请求 HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）：HARQ是前向纠错（FEC）和自动重传请求的结合，LTE中采用基于增量冗余 IR（Incremental Redundancy）的 HARQ方案。根据重传的时域

24、位置，HARQ可分为同步 HARQ 和异步 HARQ；另外自适应HARQ根据无线信道条件，自适应地调整每次重传采用的资源块、调制方式、传输块大小、重传周期等参数，而非自适应 HARQ每次重传采用预定义好的传输格式。在LTE中，下行采用自适应的异步 HARQ，上行采用非自适应的同步 HARQ。按照重传发生的时刻来区分，可以将 HARQ 可以分为同步和异步两类。同步HARQ是指一个 HARQ 进程的传输(重传)发生在固定的时刻，由于接收端预先已知传输的发生时刻，因而不需要额外的信令开销来标识 HARQ进程的序号，此时的 HARQ进程的序号可以从子帧号获得；异步 HARQ是指一个 HARQ进程的传输

25、可以发生在任何时刻，接收端预先不知道传输的发生时刻，因此 HARQ进程的处理序号需要连同数据一起发送。由于同步 HARQ的重传发生在固定时刻，因此没有附加进程序号的同步 HARQ在某一时刻只能支持一个 HARQ进程。实际上，HARQ 操作应该在一个时刻可以同时支持多个 HARQ进程的发生，此时同步 HARQ需要额外的信令开销来标示 HARQ的进程序号，而异步 HARQ 本身可以支持传输多个进程。此外，在同步 HARQ 方案中，发送端不能充分利用重传的所有时刻，例如为了支持优先级较高的 HARQ 进程，则必须中止预先分配给该时刻的进程，那么此时仍需要额外的信令信息。根据重传时的数据特征是否发生变

26、化，又可将 HARQ分为非自适应和自适应两种。其中，传输的数据特征包括资源块的分配、调制方式、传输块的长度、传输的持续时间。自适应传输是指在每一次重传过程中，发送端可以根据实际的信道状态信息改变部分的传输参数，因而在每次传输的过程中包含传输参数的控制信令信息要一并发送。可改变的传输参数包括调制方式、资源单元的分配和传输的持续时间等。在非自适应系统中，这些传输参数相对于接收端而言都是预先已知的，故包含传输参数的控制信令信息在非自适应系统中是不需要被传输的。在重传过程中，可以根据信道环境自适应地改变重传包格式和重传时刻的传输方式，可以称为基于 IR 类型的异步自适应 HARQ 方案。这种方案可以根

27、据时变信道环境的特性有效地分配资源，但是在具有灵活性的同时也带来了更高的系统复杂性。在每次重传过程中，包含传输参数的控制信令信息必须与数据包一起发送，这样就会造成额外的信令开销；而同步 HARQ在每次重传过程中的重传包格式，重传时刻都是预先已知的，因而不需要额外的信令信息。与异步 HARQ相比较，同步 HARQ具有以下的优势：控制信令开销小，在每次传输过程中的参数都是预先已知的，不需要标出 HARQ 的进程序号；在非自适应系统中接收端操作复杂度低；提高了控制信道的可靠性，在非自适应系统中，有些情况下，控制信道的信令信息在重传时与初始传输是相同的，这样就可以在接收端进行软信息合并从而提高控制信道

28、的性能。根据物理层数据链路层的实际需求，异步 HARQ具有以下的优势：如果采用完全白适应的 HARQ技术，同时在资源分配时，可以采用离散、连续的子载波分配方式，调度将会具有很大的灵活性；可以支持一个子帧的多个 HARQ进程。2、物理层：物理下行共享信道 PDSCH（Physical Downlink Shared CHannel）使用 HARQ，同时上行传输的 ACK/NACK 信令通过下行的物理 HARQ指示信道 PHICH（Physical HARQ Indicator CHannel）传输。下行异步 HARQ 操作是通过上行 ACK/NACK 信令传输、新数据指示、下行资源分配信令传输和

29、下行数据的重传来完成的。物理上行共享信道 PUSCH（Physical Uplink Shared CHannel）使用 HARQ，同时下行传输的 ACK/NACK 信令在物理上行控制信道 PUCCH（Physical Uplink Control CHannel）上传输，PUSCH 与 PUCCH不能同时存在，当反馈控制信息与 PUSCH并发时，相应控制信息插入 PUSCH 传输。上行同步 HARQ操作是通过下行 ACK/NACK 信令传输、NDI和上行数据的重传来完成的。3、MAC 层协议实现对物理层 HARQ功能的控制，完成纠错 4、RLC 层通过自动重传请求 ARQ（Automatic

30、 Repeat Request）机制进行错误修复（仅针对确认模式数据传输），配合 MAC 层所使用的 HARQ，误码率可以降低到 10-7 次方。这种模式主要用在高误敏感，低时延要求的非实时业务中。5、这种 HARQ/ARQ 的协议结构为上层提供足够的传输可靠性。RLC 有，而 HARQ 木有的能力，包括：1.按序递交（AM 和 UM 都有）。由于 HARQ 是多个并发的 Stop-And-WAit 处理过程，所以可能会乱序。排序功能由 rLC 来做（在 UTRA时代，MAC 层，也就是MAC-hs 和 MAC-es 也会做 reordering，E-UTRA 的 re-ordering则完全

31、交给 RLC 来做）。2.流量控制（仅 RLC AM 支持）。HARQ是个傻快的东东，没有聪明谨慎的 RLC会做端到端的 flow control。相当于 rLC 站在一个更高的层次来改善整个 E-UTRAN的性能。ARQ机制是 flow control 的基础。3.时间分集（仅 AM）。HARQ的和重传可能很快，在 ms 级，如果处于快衰的深度衰落期，几次重传可能都还是出不了深衰。而时间粒度较粗的 RLC，可能在下一次重传时，信道刚好离开了深度衰落区，重传成功率大为提高。相当于在 H-ARQ的基础上又加了一道保险。对于某些 FTP 类业务，PER（Packet Error Rate）要求为

32、10-6，仅通过 HARQ有可能不满足（比如 HARQ-ACK反馈可能出错），需要通过 RLC 重传来保证业务QoS。HARQ+RLC ARQ 可以满足业务 PDB（Packet Delay Budget）和 PER 的要求。进程数:FDD中，下行 HARQ 进程的最大数目为 8 个。TDD中下行 HARQ 进程的最大数目在 4到 15 之间，如下表所示：Table 1 Maximum number of DL HARQ processes【1】上表中给出的 TDD 中下行最大进程数，基于如下的一些假设：（1）：特殊子帧中的 DwPTS 总是包含控制信令和数据。（2）：特殊子帧中的 UpPTS

33、 只是用来传输 SRS 和短 RACH，不包含控制信令和数据。（3）：eNodeB和 UE 侧的解码处理时间为 3ms。在 LTE系统中，各个用户的 PHICH 区分是通过码分来实现的.一个 PHICH 组包含8 个 PHICH 信号（也就是 ACK/NACK信号），是针对不同上行 PUSCH 的，可以简单看作是不同用户。不同 PHICH 信号通过 walsh 码区分 16、小区干扰控制-LTE系统中，系统中各小区采用相同的频率进行发送和接收。与 CDMA 系统不同的是，LTE系统并不能通过合并不同小区的信号来降低邻小区信号的影响。因此必将在小区间产生干扰，小区边缘干扰尤为严重。-为了改善小区边缘的性能，系统上下行都需要采用一定的方法进行小区干扰控制。目前正在研究方法有：1)干扰随机化：被动的干扰控制方法。目的是使系统在时频域受到的干扰尽可能平均，可通过加扰，交织，跳频等方法实现；2)干扰